Exocyst-Untereinheit Exo70B2 verbindet Immunantwort und Autophagie.
Während der Immunantwort synthetisieren Pflanzen verschiedene Proteine, darunter Plasmamembran-lokalisierte Rezeptoren und Moleküle mit antimikrobiellen Aktivitäten, die in den extrazellulären Raum sezerniert werden. Die Aktivierung des sekretorischen Weges ist daher ein entscheidender Faktor für den Erfolg der pflanzlichen Immunantwort. Als Teil dieses Weges bindet der Exocyst-Proteinkomplex sekretorische Vesikel an die innere Seite der Plasmamembran, bevor es zur Membranfusion und Exozytose kommt. Wissenschaftler des IPB haben nun gemeinsam mit Kolleginnen aus Freiburg, Bayreuth und Japan die molekularen Details der Regulation des Exozystkomplexes bei der Immunantwort beleuchtet.
Das Forscherteam konnte zunächst Exo70B2 in Arabidopsis thaliana als echte Exocyst-Untereinheit bestätigen. Außerdem konnten sie durch Behandlung der Pflanzen mit einem Salicylsäure-Analogon oder mit dem Immunantwort-Elicitor flg22 die Rekrutierung von Exo70B2 zum Abbau in die Vakuole auslösen. Der Transport in die Vakuole war Autophagie-abhängig und wurde vermutlich über die Interaktion von Exo70B2 mit dem AUTOPHAGY-RELATEDPROTEIN 8 (ATG8) vermittelt. Weiterhin fanden die Forscher heraus, dass Kinase MPK3 mit Exo70B2 interagiert und es phosphoryliert. Diese Phosphorylierung scheint ersten Hinweisen zufolge die Interaktion mit ATG8 zu steuern und könnte so den vakuolären Abbau von Exo70B2 verstärken.
Die Wissenschaftler vermuten daher einen molekularen Mechanismus, der abhängig vom Exo70B2-Phosphorylierungsstatus die Exocyst-Untereinheit entweder in den sekretorischen Weg der Immunantwort oder in den Autophagie-Abbau-Weg leitet, der die sekretorische Aktivität der Zelle wieder abschwächt. Somit scheint Exo70B2 als Knotenpunkt zu fungieren, an dem Sekretion, Immunantwort und Autophagie ineinandergreifen.
Originalpublikation:
Carla Brillada, Ooi-Kock Teh, Franck Anicet Ditengou, Chil-Woo Lee, Till Klecker, Bushra Saeed, Giulia Furlan, Marco Zietz, Gerd Hause, Lennart Eschen-Lippold, Wolfgang Hoehenwarter, Justin Lee, Thomas Ott, Marco Trujillo. Exocyst subunit Exo70B2 is linked to immune signaling and autophagy, The Plant Cell, 2020; koaa022, doi.org/10.1093/plcell/koaa022